课题3 金属资源的利用和保护 第一节 铁的冶炼

2．工业炼铁的主要原料中，正确的一组是（ ） ①铁矿石 ②焦炭 ③一氧化碳 ④石灰石⑤空气． A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④

3．把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（ ） A．钢 B．生铁 C．纯铁 D．锰钢

4．工业上用100t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的质量是（ ） A．56t B．58.3t

C．70t D．72.9t

5．关于物质的转化过程：H2→H2O，CO→CO2，Mg→MgO．下列说法不正确的是（ ） A．都能通过化合反应实现 B．都能通过置换反应实现 C．都能通过与单质反应实现 D．变化前后都有元素化合价发生改变

6．用赤铁矿石炼铁时，把赤铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，并通入空气，在高温下发生反应，其中不可能发生的化学反应是（ ） A．C+O2C．CO2+C

CO2

B．2Fe2O3

4Fe+3O2 2Fe+3CO2

2CO D．Fe2O3+3CO

7．哈尔滨市正在施工的地铁工程要用铝土矿（主要成分是氧化铝，假设杂质不含铝元素）来炼制铝合金．若要炼制含铝95%的铝合金108t，假设在炼制过程中损失5%铝元素，则理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量是（ ） A．340t B．204t C．108t D．120t

8．实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法错误的是（ ）

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A．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 B．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 C．该试验说明了CO既可以燃烧又具有还原性 D．玻璃管中发生的反应不属于置换反应

9．你知道“百炼成钢”和“千锤百炼”的来历吗？在古代，人们把烧红的生铁放在铁砧上反复捶打，最终使生铁转化为钢．请你写出上述最关键一步反应的化学方程式 ． 10．实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示装置进行实验．请回答：

（1）主要成分为氧化铁的矿石名称为 ；图中还原氧化铁的化学方程式为： （2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序是 ．

11．工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图．

已知生铁的含量含碳量为2%﹣4.3%钢的含碳量为0.03%﹣2%． （1）反应：①Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2，②Fe2O3+3C

2Fe+3CO．属于置换反应的

是 ，用于高炉炼铁的原理是 （填序号） （2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ．

（3）热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是 ．炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3），其中硅元素的化合价是 ．

（4）炼钢炉中，通入纯氧的目的是 ．将钢锭轧成钢板，体现了金属的 性． （5）钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式 ．

12．金属材料是人类社会发展的见证者，人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切．

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（一）金属初探

（1）硬铝、不锈钢是常见的金属材料．它们属于 （选填“合金”或“纯金属”）． （2）为了减少和避免雷电对高层建筑的危害，需安装由金属材料制成的避雷装置，这主要是利用了金属材料的 ．（填序号）

A．密度大 B．导电性 C．导热性 D．熔点高

（3）铝在空气中耐腐蚀原因是 ．（用化学方程式表示） （二）一氧化碳还原氧化铁

某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究．

【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图1所示．

【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，一段时间后测得下列数据： ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g） ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）

【分析与讨论】本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料．

【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关； ②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe；

③NaOH溶液与石灰水相似，能吸收CO2，但不变浑．（2NaOH+CO2═2Na2CO3+H2O） ④

物质性质 颜色 能否被磁铁吸引 【实验与猜想】

（1）该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 ．

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四氧化三铁 黑色 能 氧化亚铁 黑色 不能 氧化铁 红色 不能 铁粉 黑色 能 （2）进行猜想：黑色固体粉末可能a．全部为铁、b．全部为 、c． ． 【得出结论】

（3）通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为 ． 【反思与评价】

（4）一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度．上图实验装置中，应作的一处修改是 ．

（5）实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有 ． A．收集CO B．吸收CO2 C．检验CO2 【实践应用】

小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数．用足量的CO与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图2所示．

（6）上述反应产生CO2的质量为 g；

（7）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数． ．

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